《Microbiological Research》：A new species in
Magnaporthiopsis genus from wild rice enhances rice yield and disease resistance by restructuring microbiome
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摘要野生稻是丰富的有益内生真菌的宝库。然而，这些内生真菌的多样性和功能潜力在很大程度上尚未被探索，这限制了它们在可持续水稻生产中的应用。在这项研究中，我们从野生稻Oryza granulata中分离并鉴定出一种新的内生真菌Magnaporthiopsis oryzae（代号MB-
摘要
野生稻是丰富的有益内生真菌的宝库。然而，这些内生真菌的多样性和功能潜力在很大程度上尚未被探索，这限制了它们在可持续水稻生产中的应用。在这项研究中，我们从野生稻Oryza granulata中分离并鉴定出一种新的内生真菌Magnaporthiopsis oryzae（代号MB-9-27），并证明它可以直接促进水稻生长（产量增加了12.66%），并增强对稻瘟病的抗性（病害发生率降低了45.51%）。此外，MB-9-27的接种改变了水稻的微生物组，简化了微生物相互作用网络，同时显著富集了有益细菌（Methylobacterium属、Sphingomonas属）和真菌（Mortierella属、Rhizophagus属、Mollisia属和Coniothyrium属）。在从MB-9-27处理的水稻植株中分离出的75种真菌中，有五种代表性菌株（F14：Mortierella属、F25：Trichoderma属、F27：Clonostachys属、F29：Podospora属和F30：Pseudeurotium属）属于通过微生物组分析鉴定出的前150种优势真菌。功能筛选显示，Mortierella属（代号F14）显著促进了水稻生长，使茎部生长增加了55.8%，根部生长增加了51.6%，并减少了稻瘟病的严重程度18.2%，表明它在促进生长和抑制疾病方面具有双重作用。对水稻-F14全生物体的代谢组分析发现，包括吲哚-3-甘油磷酸（IGP）、腺嘌呤和S-乳酰谷胱甘肽（SLG）在内的几种代谢物显著积累，表明与色氨酸代谢、细胞代谢和氧化还原稳态相关的途径发生了变化。定向LC–MS分析进一步确认了F14的产生IGP。生物测定实验表明IGP显著促进了水稻生长，支持了色氨酸衍生物代谢物在F14促进植物生长活性中的潜在作用。总体而言，我们的发现表明MB-9-27不仅作为一种促进生长和抑制疾病的?生真菌，还作为有益微生物群组装的驱动因素。
引言
植物微生物群由多种微生物组成，这些微生物对植物的生长和适应性有贡献（Tiwari等，2025；Trivedi等，2020）。利用和发挥自然植物微生物组的优势有助于保留有益特性（Zhang等，2021）。然而，植物驯化将数百种野生种群变成了高产品种，这破坏了植物与微生物群之间的相互作用（Abdullaeva等，2021；Gutierrez和Grillo，2022；Martínez-Romero等，2020；Singh和Van Der Knaap，2022）。此外，现代农业中广泛使用化学物质和农药导致土壤退化和生物多样性丧失，对长期粮食安全构成威胁（Brussaard等，2007；Jing等，2025；Sharma等，2020）。因此，迫切需要可持续和环保的策略来保护作物健康，并维持农业系统的长期生产力和适应性（Singh等，2020）。
内生真菌是生活在植物组织中而不造成伤害的活性微生物，它们在维持生物互惠关系的同时调节宿主生理（Carroll，1988）。许多自然生态系统中的植物可以与多种内生真菌形成共生关系（Dong等，2021；Hernawati等，2011；Kimotho等，2024；Parveen等，2023）。内生真菌在植物组织中的分布反映了其精明的进化策略（Carroll，1988；Saikkonen，2004）。作为土壤微生物群的重要组成部分，有益的内生真菌对植物的养分吸收、生长、先天免疫和抗逆性有深远影响（Fan等，2020；García-Latorre等，2023；Liu等，2025；Zeng等，2026a）。从植物组织中靶向分离内生真菌是促进作物生长和适应性的有效策略。因此，探索有益内生真菌及其在促进生长和诱导免疫中的作用具有重大科学价值（Compant等，2025）。
作物的野生亲缘种被认为是遗传多样性的丰富来源，也被认为拥有独特的、强大的微生物组，这种微生物组是在恶劣自然环境中共同进化的结果（Dempewolf等，2017；Pérez-Jaramillo等，2018；Warschefsky等，2014；Yue等，2023）。与野生植物相关的内生真菌可能具有现代栽培品种所没有的新潜能和生态策略（Pérez-Jaramillo等，2018）。然而，从野生稻中分离和鉴定有益内生真菌，以及它们对栽培稻微生物组的影响，在很大程度上仍未被探索。
为了探索野生植物中的有益内生真菌资源，我们收集了生长在自然栖息地的O. granulata，并从稻根中成功分离出了124种内生真菌。在124个分离株中，根据我们的系统发育和分子分析鉴定出一种新物种M. oryzae（代号MB-9-27）。我们进一步使用GFP荧光标记技术研究了M. oryzae在稻根中的定殖模式，并系统评估了M. oryzae对水稻生长、产量和抗病性的影响。为了进一步阐明其机制，进行了16S rRNA和ITS基因宏条形码分析，以确定M. oryzae如何重塑根际微生物群并招募与提高产量和抗稻瘟病相关的有益微生物。我们的发现为野生稻来源的内生真菌的生态功能提供了新的见解，并为将M. oryzae作为生物控制剂和生物肥料在可持续农业中的应用奠定了科学基础。
章节片段
从O. granulata中探索有益内生真菌
为了探索与野生稻相关的宝贵微生物资源，我们从云南昆明采集了O. granulata（图1A，B）。根际微生物群在植物养分吸收和健康维持中起着关键作用（Edwards等，2015）。因此，我们专注于分离根际内生真菌（图1C）。
总共获得了124种可培养的内生真菌分离株，代表三个主要的真菌门：子囊菌门、担子菌门和 mucoromycota 门（图1）
讨论
植物微生物群在维持植物适应性方面起着关键作用（Bulgarelli等，2013；Durán，2024；Lugtenberg和Kamilova，2009；Zeng等，2026a）。野生植物被认为是遗传多样性的来源；它们相关的微生物组是可持续集约化生产的同样有价值但尚未充分探索的资源（Jenczewski等，2003；Kapazoglou等，2023；Singh等，2020）。特别是，野生作物亲缘种中富含的祖先微生物类群、植物基因等
结论
总之，我们从野生稻（O. granulata）中鉴定并鉴定出一种新的内生真菌M. oryzae（代号MB-9-27），并证明了它在促进水稻生长和增强抗稻瘟病能力方面的双重功能。通过整合微生物组分析、依赖培养的分离方法和代谢组分析，我们发现MB-9-27是一种能够重塑水稻相关真菌群并富集多种微生物的微生物组调节内生真菌。
真菌的分离和培养
2019年11月，我们从中国云南省西双版纳采集了O. granulata样本。内生真菌的分离采用了Yuan的方法（Yuan等，2010）。具体来说，稻根先用自来水冲洗，然后浸入75%的乙醇中30分钟，再浸入1%的次氯酸钠中10分钟。随后，用无菌蒸馏水冲洗根三次，并将其切成5毫米长的小段。这些小段被转移到麦芽提取物琼脂（MEA）上
财务支持
本研究得到了中国国家重点研发计划（2023YFD1400202）的支持。
未引用的参考文献
(S., P., 2001; Wang等，2024)
CRediT作者贡献声明
Fucheng Lin：撰写、审稿与编辑、监督、资金获取。Lin Li：撰写、审稿与编辑、方法学、调查。Zhenzhu Su：撰写、审稿与编辑、监督、方法学。Jianan Zhu：调查。Wu Yiling：调查。Xueming Zhu：撰写、审稿与编辑、监督、方法学。Qinping Zhu：调查。Wanting Li：撰写——初稿、调查、概念化。
致谢
我们要感谢参与这项研究的所有人以及在我们撰写手稿过程中提供帮助的所有人士。
Wanting Li|Qinping Zhu|WU Yiling|Jianan Zhu|Xueming Zhu|Lin Li|Fucheng Lin|Zhenzhu Su
